改進的低壓單面制板機的製作方法
2023-08-06 06:31:01 2
專利名稱：改進的低壓單面制板機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於成型瓦楞紙板的單面板的裝置，特別是一種用於單面制板機的瓦楞輥組件。
製造瓦楞紙板時，採用單面制板機裝置來使中間板起波紋、向中間板一面上的溝槽頂端塗膠、在壓力下引入襯板，使之與中間板的塗膠溝槽頂端接觸，並在下遊加熱而形成初始粘結。傳統的單面制板機通常包括一對帶槽瓦楞輥和一個壓力輥，它們這樣設置，即三個輥的軸線大致共面。中間板在相互嚙合的瓦楞輥之間傳送，當中間板仍位於瓦楞輥上時，藉助塗膠輥將粘結劑塗敷在溝槽頂端。此後，襯板立即在壓力下與附有粘結劑的溝槽頂端接觸，所述溝槽頂端位於壓力輥和瓦楞輥之間的間隙中。
隨著瓦楞輥輥隙壓力和瓦楞化速度的增加，對單面制板機的結構進行了改進以保證瓦楞中間板的質量並試圖解決高噪音和振動的問題。例如，在瓦楞間隙處的瓦楞輥之間存在的負載要求一個帶槽瓦楞輥應製成帶有隆起表面的形式，以在高間隙負載下容納輥的偏移。在高負載下的這種偏移也被認為是噪音和振動源。在傳統的單面制板機結構中，兩個瓦楞輥和下部壓力輥大致對齊(它們的軸線大致共面)，瓦楞輥的負載傳遞到壓力輥上，這更增加了由高負載和高速度所帶來的問題。結果是，在某些情況下，要生產帶有相反隆起形狀的壓力輥，以與瓦楞輥的偏移相匹配，它們一起構成了用於連接兩單面板構件的間隙。
在高速單面制板機運轉時，一個最嚴重的問題是當引入襯板並在壓力下與中間板接觸時，中間板和襯板上施加有應力。由於上述壓力將應力傳遞給瓦楞板，所以目前可能的瓦楞紙板厚度受到了限制，而各板材構件應足夠厚以抵抗應力並防止被撕裂。採用重量輕一些的板材構件進行的測試表明，由於在瓦楞輥和承載襯板的壓力輥之間存在高壓，現有技術中的單面制板機會沿瓦楞輥的輥牙線完全撕裂中間板。
長期以來都認為在壓力輥和瓦楞輥上的單面板之間的高壓接觸對於形成最初的粘結是必需的，這種粘結將在兩板材構件中的剩餘熱量下完全膠凝和固化，所述熱量是由上遊的板材預熱器和加熱後的瓦楞輥產生的。但最近的研究表明，對剛連接的瓦楞中間板和單面板進行的高壓擠壓實際上從位於溝槽頂端的新塗膠線中排出了水分，如果沒有水分，漿狀粘結劑將無法膠凝，在溝槽頂端也不會形成粘結點。只有在靠近溝槽頂端的側面上的膠線部分可以凝膠和形成使板材保持在一起的最初粘結。即使這樣，在後續對凝膠進行脫水而形成粘結點時，仍需要適當的熱量並持續供應足夠的時間長度。在許多已知的單面制板機中，塗膠的單面板材從高壓間隙直接傳送到下遊的橋式貯存器中，並且主要藉助於板材中剩餘的熱量完成最初的脫水和形成粘結點。但是，當單面板彎曲和疊放在單面板下遊的橋式貯存區域中時，在壓力輥間隙中形成的最初粘結不足以保證塗膠線的完整性。形成的粘結點缺乏適當的強度會導致單面板在通過橋式貯存區域、雙支撐裝置和下遊的乾燥處理裝置等後續處理過程中不能保持在一起，結果是無法疊層成型並鬆散開來。
最近，一個用於克服已有技術問題的改進裝置和方法在美國專利5,614,048中公開。在該裝置中，在下部瓦楞輥的表面上，襯板與塗膠的瓦楞中間板粘結，而壓力輥在非常低的壓力下操作。粘結後，單面板卷繞在下部瓦楞輥的表面上，其卷繞的圓周部分的弧度不超過80°。此後，單面板從下部瓦楞輥上退出，並以其背面卷繞(或以板材的襯板面卷繞)在另一加熱輥上，該加熱輥在不超過約200°的較大弧度上具有光滑的外表面。必須使用第二加熱輥以形成適當的加熱表面接觸，但在剛塗膠的單面板去除之前，在加熱的下部瓦楞輥上的這種接觸並不有效。在塗膠線中獲得適當的粘結強度之前，板材必須以背面卷繞在位於瓦楞輥下遊的加熱後的光滑表面輥上。應認識到在該點處的單面板的背部卷繞並不能向塗膠溝槽頂端施加足夠壓力以利於粘結點成型。
本發明的目的是提供一種用襯板和瓦楞中間板製成單面瓦楞板的低壓制板裝置和方法。
依據本發明，用於瓦楞紙板的單面制板機包括一個粘結輥，它具有帶槽外表面。在該外表面上，不需壓力輥而使塗膠的瓦楞中間板和單面板結合，所述板被加熱並卷繞在鼓狀物的一部分上，以使剛塗膠的單面板與輥表面接觸並保持一段足以在塗膠線處形成粘結點的時間，該塗膠線將襯板粘結到帶槽中間板上。可以在內部或外部加熱該粘結輥，且粘結輥可與一對中間板材瓦楞輥的下部嚙合。如果從外部用蒸汽加熱板材，粘結輥可利用從輥內部施加給板材承載面的真空空氣以協助去除水分。為了使塗膠板材在粘結輥上停留適當時間，以使粘結劑完全膠凝並變為粘結區域，需要使粘結輥的直徑較大，以使單面板卷繞在輥上的部分時能形成至少約500毫秒的停留時間。例如，當單面板以每分鐘1,000英尺(5m/s)的速度通過單面制板機時，一個4英尺直徑的粘結輥需要使板材卷繞在輥的圓周上約240°。
單面板還可以用蒸汽室加熱，該蒸汽室沿粘結輥的外圓周部分與板材相通，以使當板材與粘結輥接觸時，蒸汽室引入供應的蒸汽，使之與單面板接觸。
根據本發明的另一特徵，在粘結輥外表面上的各溝槽的深度比瓦楞中間板上的溝槽深度大，從而在不同深度的溝槽間形成了橫向真空凹槽。一個負壓源向粘結輥的內部提供負壓並與橫向真空凹槽相通，在粘結輥中的負壓源使得蒸汽從蒸汽腔穿過單面瓦楞板，並從而使其中的粘結點固化。
在本發明的另一實施例中，承載瓦楞中間板和襯板的粘結輥與弧形加熱組件接觸，該加熱組件具有柔性熱傳導表面，該表面與襯板的圓柱形外表面的一部分相符，所述襯板部分與粘結輥上的瓦楞中間板接觸。還提供了用於將熱傳導表面與襯板外表面在低壓下緊密接觸的裝置，以及一個用於加熱所述組件的熱源。
在本實施例的一種變形中，加熱組件包括一個帶有熱源的腔、一個形成柔性腔並包括熱傳遞表面的封閉薄壁和在腔中以從熱源向熱傳遞表面傳遞熱量的熱交換流體。熱源包括一系列相互連接並穿過腔延伸的加熱管和用於通過管循環加熱流體的裝置。加熱流體最好包括蒸汽，熱交換流體最好包括低密度流體或氣體。可操作夾持裝置以移動熱傳導表面而與襯板脫離接觸。
在本實施例的另一種變形中，加熱組件包括一系列平行的柔帶，它們在板材傳送方向上沿襯板的外表面部分延伸，並形成柔性熱傳導表面。一系列相互連接的加熱管以平行間隔設置的方式延伸並跨過帶的外表面，與帶的方向和板材的傳送方向垂直。加熱輥直接安裝在帶的外表面。夾持裝置包括與每一條帶的相對端相連的促動器和用於選擇性地操作促動器以改變與襯板表面接觸的熱傳導表面的寬度的裝置。
加熱管帶有徑向內表面，它們確定了圓柱形表面部分，當粘結輥上的帶與襯板的外表面接觸時，每一圓柱形表面部分的半徑等於由帶的外表面確定的半徑。加熱管最好相互連接以形成加熱流體的蛇形通道。加熱組件位於粘結輥的下面，下遊端和上遊端的加熱管構成了組件上端。還提供了用於向每一套下遊端和上遊端的加熱管供應蒸汽的裝置，以及用於回收在組件最下部加熱管內的冷凝蒸汽的裝置。
根據本發明目前的最佳實施例，提供了用於在兩構件板材結合線的下遊，立即將新塗膠的單面板可調整地卷繞在粘結輥的圓周部分上的裝置。該實施例特別適用於採用瓦楞輥輥隙的情況，其方式如本人的美國專利5,628,865所述，所述輥隙在帶槽粘結輥和實際上直徑較小的帶槽瓦楞輥之間形成。採用小直徑瓦楞輥使得向溝槽頂端塗膠的裝置和用於將單面襯板與瓦楞中間板結合的裝置能夠沿不超過約90°弧度的粘結輥圓周部分靠近瓦楞輥輥隙放置並相互靠近。這又使得粘結輥圓周上非常大的部分、直到270°可以用於保持單面板與粘結輥接觸，以保證形成適當的粘結點。
可調整地卷繞裝置最好包括可在粘結輥的軸上旋轉的卷繞臂、由卷繞臂攜帶且鄰近粘結輥上的塗膠單面板而其軸線與粘結輥軸線平行的惰輪，和用於旋轉粘結輥軸上的卷繞臂以在粘結輥表面上將塗膠的單面板卷繞選定長度的裝置。在卷繞臂惰輪的下遊還提供了驅動裝置，以將單面板傳送到下遊的處理站。用於將襯板結合到瓦楞中間板上的裝置包括一個可轉動的襯板輥，它承載襯板並與粘結輥形成結合兩板材用的輥隙。最好是，襯板輥包括一個制動裝置，以阻止所述輥的轉動，並提高卷繞在粘結輥上的襯板的張力。
根據有關的方法，在單面板中基本上完全形成粘結劑的粘結點的步驟如下提供加熱的帶槽旋轉粘結輥；將中間板輸送到瓦楞輥輥隙中，該輥隙是粘結輥和小直徑帶槽瓦楞輥旋轉嚙合而形成的；當存在瓦楞輥輥隙時向瓦楞中間板的外露帶槽頂端施加粘結劑；將襯板結合到粘結輥上的瓦楞中間板的塗膠溝槽頂端上；在結合線的下遊，可選擇調整地沿粘結輥的圓周部分將單面板卷繞在粘結輥上以形成粘結點。
圖1是體現本發明目前優選實施例結構的單面制板機的示意性側視圖。
圖2是體現本發明另一實施例結構的單面制板機的示意性側視圖。
圖3是表示粘結輥的槽深和中間板的示意圖，它還表示了通過蒸汽室來供應蒸汽。
圖4是本發明單面制板機的另一實施例的一般示意性側視圖。
圖5是本發明單面制板機的再一實施例的一般示意性側視圖。
圖6是從圖5中6-6線所視的局部仰視圖。
圖7是本發明所述單面制板機的再一實施例、也是目前優選實施例的示意性側視圖。
首先參見圖1，作為本發明實施例的單面制板機10用於將送進的中間板11成型為瓦楞中間板12，並將它與襯板13連接而形成複合單面板14，該功能是已有技術中的單面制板機的一般特徵。在所示實施例中，單面制板機10採用了本人於1996年3月26日申請的、題目為「帶有小型中間瓦楞輥的單面制板機」的待審查的美國專利申請No.08/621,998號的發明技術。但是，應理解到，本發明主題也可應用到更為普通的已知的單面制板機中。
送進的中間板11被直接輸送到由上瓦楞輥15和中間瓦楞輥16的相互嚙合的溝槽所確定的瓦楞輥隙中。中間板11在瓦楞輥隙中變形以形成特有的瓦楞中間板12，該板12繞過中間瓦楞輥16並進入中間瓦楞輥16和帶槽的粘結輥17之間所形成的輥隙中，粘結輥17具有本發明所述單面制板機的關鍵元件。粘結輥17包括一個帶槽的外表面18，瓦楞中間板12在該表面上被傳送。
在一種已知方式中，被粘結輥17的帶槽表面18所支撐的瓦楞中間板12的溝槽頂端與塗膠輥20接觸，塗膠輥20上有一層普通的含水漿狀粘結劑，該粘結劑被傳送到上述溝槽頂端，以在機器方向上形成橫穿溝槽頂端的連續塗膠線。在塗膠輥20的下遊，襯板13沿切向與瓦楞中間板12已塗膠的溝槽頂端相接觸。在起始接觸點的上遊，襯板13最好繞過預熱輥21的外圓周，該預熱輥21將板加熱到至少高於粘結劑膠化溫度的溫度(大約150°F(66℃))，最好是約180-212°F(82-100℃)。上瓦楞輥15和中間瓦楞輥16中的任一個或者兩者也都可以被加熱，用以預熱瓦楞中間板12。預熱輥21與粘結輥17的帶槽外表面18隔開足夠的距離，以避免在相結合的板12和13上產生明顯的輥隙壓力。該領域的技術人員容易獲知，通常任一種預熱方法，不論是通過輥、熱空氣或其它輻射能量，亦或是其它已知能源，都可以用來預熱板材，在一些特殊應用場合也可以不需要預熱。
該領域的技術人員還容易獲知，本發明不局限於普通的漿狀粘結劑。任何在乾燥或加熱情況下可以改變性能的粘結劑都能用於本發明的變化形式中。例如，作為熱固樹脂類的酚醛樹脂，可以採用PVA粘結劑。
省略了壓力輥或任何用於在瓦楞中間板和襯板之間的塗膠線上施加結合力的裝置是本發明的單面制板機區別於已有裝置的地方。最近的研究表明，已有的單面制板機中的壓力輥有在足夠壓力下擠壓粘結劑塗膠線的趨勢，並實際上從漿狀粘結劑中擠壓出了水。沒有水，那部分沿溝槽頂端延伸的塗膠線就不能膠化，更不能達到粘結強度和固化。這樣，該部分在粘結結構中完全喪失作用，僅是溝槽側面的塗膠線部分能夠形成真正的膠連，這是因為這部分塗膠線向內彎曲而離開了溝槽頂端。另外，兩構件板中用於使漿狀粘結劑膠凝並至少造成最初脫水以形成一定粘結強度的餘熱也是不充足的。結果是，從傳統單面制板機的高壓輥隙間離開的、經初始粘結的單面板不具有在後續處理中保證單面板完整的強度。
根據本發明的主要方面，通過在某一溫度下將剛剛連接的單面板14加熱一段足以形成一定粘結強度的時間，使得在粘結輥17上能夠形成具有一定粘結強度的粘結點。粘結強度取決於從粘結劑中去除的水量，既可以通過讓水流進紙中，也可以將含水漿狀粘結劑蒸發脫水來去除水。後者是一種更明顯的現象，也適於處理，因此，需要將板材溫度升高到明顯高於最初凝膠溫度的溫度，以達到適當的粘結強度。而且，板材必須在較高溫度下保持一個適當的時間長度。另外，特別是在本發明中，塗膠的單面板14保持在可形成一定粘結強度的溫度下，並在粘結輥17上保持一個必須的時間段。在這種方式下，通過使位於粘結輥溝槽表面18上的瓦楞中間板保持與外襯板13緊密(但是在低壓下)接觸，可保證單面板的整體性。從已有的單面制板機中可以得知，在擠壓接觸後，立即將單面板導向而離開傳送輥或壓力輥會防止某些粘結處變形，以保持板材的整體性。儘管板材中蘊含的熱量可能對於最終形成粘結強度是足夠的，但在板材經轉向提升輥或類似裝置而被傳送到橋式貯存器之前，這種連接也可能不會發生，這就會對不充分固化的粘結點造成不希望的彎曲和破壞。
再次參見圖1，粘結輥17最好由一個本領域公知的普通直接蒸汽加熱系統在內部加熱。在該系統中，通過一個軸向設置的蒸汽供應管，直接蒸汽供應到輥的內部，該管子的形式可以象圖2所示實施例所討論的那樣。粘結輥17被加熱，使帶槽外表面18具有足夠溫度，該溫度能使板材和粘結劑溫度升高到200°F(93℃)或更高，最好約215°F(102℃)，以方便粘結處的脫水與成型。為了形成良好的熱傳導以使粘結劑溫度升高到那一點，粘結輥表面溫度應約為360-380°F(182-193℃)或更高。儘管在所指出的溫度下立即開始形成粘結點，但在達到適當的粘結強度之前，塗膠線的實際脫水和板材表面的結合過程必須發生。為了達到最終的粘結強度，估計必須去除80％的水分。這樣，依據本發明的另一方面，單面板14在粘結輥17表面上保持一段時間，以能夠保證形成很好的粘結點。儘管本領域的評論家說在壓力輥輥隙中的元件板連接後的20毫秒就開始形成粘結點，但將單面板保持在帶槽粘結輥上更長一段時間，直至約500毫秒，將形成所需的最終粘結強度。在圖1所示的實施例中，可以看出，在切向繞出點23之前，單面板實際上圍繞粘結輥的外圓周角度超過了180°，在繞出點23處單面板14的背面繞過牽引輥24。牽引輥24的位置可被調整以改變粘結輥上在繞出點23和上遊的初始切向接觸點22之間的卷繞量，所述接觸點22是襯板13和瓦楞中間板12最初粘結的位置。應注意到，在已有技術中，任何公知的牽引輥系統，不論是單輥還是多輥形式的，都可用於實現牽引輥24的功能。
如上所述，為了使單面板在粘結輥上停留500毫秒長的時間，必須考慮板材通過單面制板機的速度、粘結輥的直徑和沿圓周的有效卷繞量。考慮到後者，很明顯必須有為中間瓦楞輥16、塗膠輥20和預熱輥21或將襯板13引到粘結輥上的其它裝置所設置的空間。通過將粘結輥的直徑製得更大一些，就會使用於其它元件的有效空間更多，同時增大了周長，從而能在輥上卷繞更長的單面板。在每秒1,000英尺的板材速度下，一個直徑為4英尺的粘結輥17將需要單面板卷繞約240°，以使板材在輥上保持500毫秒。在圖示實施例中，大直徑的粘結輥將更容易滿足這一設置。
在圖2所示的單面制板機中安裝有一個普通的上部主瓦楞輥25和一個下部粘結輥26，它們之間夾持有一個小的中間瓦楞輥27並與之旋轉嚙合。象參照圖1中的實施例所描述的那樣，每個輥25、26和27均具有普通的帶槽圓周面，但是粘結輥26的溝槽更深，下面將詳細描述。
通過瓦楞輥25和27之間的瓦楞間隙的作用在中間板30上形成溝槽28後，通過一個普通的真空裝置，帶槽的中間板31保持與中間瓦楞輥27的外圓周面相接觸，藉助於該真空裝置，可通過軸向和徑向真空通道32構成的適當網絡形成真空。
在繞過中間瓦楞輥27後，已形成瓦楞的中間板31被傳送到粘結輥26上並位於輥間隙處。象中間瓦楞輥27那樣，粘結輥26帶有真空裝置，其中通過軸向和徑向真空通道33構成的適當網絡可向瓦楞中間板31供應真空氣體。這種向瓦楞中間板31供應真空氣體的細節將在下文討論。當瓦楞中間板31沿粘結輥26的外圓周傳送時，普通塗膠器的塗膠輥34與瓦楞中間板31的溝槽頂端旋轉接觸，並與粘結輥接觸。
襯板35卷繞在預熱輥36的一部分上，該輥36在切向接觸點或襯板進給點37處與瓦楞中間板31塗膠後的溝槽頂端接觸。根據本發明，在襯板35和瓦楞中間板31之間的連接點37處，並不在瓦楞中間板31和襯板35之間有任何壓力。預熱輥36最好是與粘結輥26的外圓周隔開一定距離，該距離至少與襯板35和瓦楞中間板31的厚度之和一樣大。象前一實施例一樣，襯板35和瓦楞中間板31上都沒有應力，這樣，將這兩塊板材撕裂的可能性大大減小了。同樣很明顯，在溝槽頂端的塗膠線不會受到擠壓而從中排出水分。
當襯板35與瓦楞板31塗膠後的溝槽頂端相接觸後，複合單面板40沿粘結輥外圓周連續傳送。蒸汽室42至與單面板40相連通的位置。蒸汽室42通常通過一根蒸汽供應管44與蒸汽供應裝置(未表示)相連。蒸汽通過供應管44引入開口蒸汽室42的內部46中，該蒸汽室42由一對端板48和弧形外壁50形成。儘管描述了如圖2的蒸汽室42，但在本發明的範圍內，也可採用等同的結構。
參見圖3，它更清楚地表示了開口蒸汽室42的內部46中的蒸汽和單面板40之間的相互作用。從圖中可以看出，在粘結輥26上的各溝槽52的深度大於瓦楞中間板31上形成的溝槽53的深度。由於粘結輥26不參與形成中間板31的溝槽，所以溝槽52不必符合溝槽輪廓。溝槽53和瓦楞中間板31內形成的溝槽的深度差形成了橫向真空凹槽54。每一橫向真空凹槽54經過粘結輥26的整個軸向長度，並通過真空通道56與粘結輥26的內部中的真空通道33相通。從圖3中的箭頭可以看出，真空通道56形成了壓力梯度和蒸汽出口，所述蒸汽是通過供應管44而引入帶有開口的內部46中的。這樣，蒸汽通過襯板35和瓦楞中間板31，加熱塗膠線58，使漿狀粘結劑凝膠。再加熱而蒸發掉多餘的水，在瓦楞中間板31和襯板35之間形成粘結點。
再次參見圖2，希望預熱輥36能與粘結輥26隔開一定距離，該距離至少與瓦楞中間板31和襯板35的寬度之和一樣大，在圖示實施例中，當中間板30或襯板35之一上的拼接處到達時，有可能產生問題。為了連續運轉，單面制板機自動地將新紙輥疊加在運行的板材上，而抽出原輥。拼接材料搭接在舊的和新的部分上，該部分形成了一塊較短長度的板材，它具有附加厚度。在圖2所示的實施例中，由於蒸汽使42中的蒸汽可能無法穿過厚度增加的板材，這種作用將變得明顯，使得板材的某些部分不能粘結，該問題能夠通過將預熱輥36與粘結輥26隔開稍小於3倍紙厚度的距離而避免。在這一結構中，當搭接部分到達(瓦楞中間板31或者襯板31之一)時，該附加厚度會導致預熱輥36在複合單面板40上產生壓力，而僅在搭接部分寬度上構成加壓處理。在這一期間，本發明已與普通單面制板機類似的方式作用，但在搭接部分通過該裝置之後，它立即自動恢復並不需任何調整。
如本領域所公知的那樣，主瓦楞輥25、中間瓦楞輥27和粘結輥26可用蒸汽加熱。類似的，在圖示的本發明中，由於蒸汽通過蒸汽室42供應給粘結輥，所以無需準備用於粘結輥26的獨立加熱系統。在粘結輥26不採用獨立蒸汽源的實施例中，由於蒸汽在蒸汽室42中，在運轉時間內，輥將被加熱到350-380°F(177-193℃)的足夠溫度或者更高溫度下。另外，在該實施例中，通過真空裝置施加給板材的壓力梯度也可以通過提供輥外部的壓力源來形成；在任一種情況下，板材上的壓力均大於粘結輥內的壓力。
應該考慮到加熱組件60也可以用熱空氣來替代蒸汽加熱，而仍採用已公開的相同基本裝置。另外，粘結輥62可帶有類似於前面所述的內部真空系統。
圖4表示了依據本發明的另一種低壓單面制板機的實施例。在該實施例中，前述實施例的蒸汽室42被替換成加熱組件60，它包括一個柔性傳熱表面，該表面製成與粘結輥上的塗膠單面板相符的形狀，以在非常低的壓力接觸下傳遞熱量。該加熱組件60可與本人的美國專利5,628,865所公開的加熱組件相似。組件60通常呈弧形並包括一個封閉的內壁61，內壁61由薄的柔性片狀材料製成，比如.018英寸(.46mm)的不鏽鋼板。該薄的金屬片材61製成半圓形，大致與單面制板機粘結輥62的外徑相符。柔性內壁61構成了加熱組件腔63的徑向內壁。該腔包括一個外壁64和一對封閉的橫向側壁65，外壁64它具有足夠的剛度以保持腔63的半圓形形狀。腔63由蒸汽加熱管構成的蛇形裝置加熱，該裝置能從一對進口67方便地供應蒸汽，在相對的組件上端，每一個進口都與端管66之一相通。下部中間冷凝出口68與位於組件底部的中間管相連。
與前述實施例的方式大體相似，中間板通過由上部瓦楞輥71和中間瓦楞輥72形成的輥隙而形成瓦楞板。瓦楞板70通過粘結輥62，在粘結輥62上，由粘結劑塗敷器73將適量的粘結劑施加到外露的溝槽頂端。在加熱組件60一端的上遊沿切向引入襯板74，從而與粘結輥62上的瓦楞中間板70的溝槽頂端接觸。
為了在低壓下從加熱組件60向粘結輥上的塗膠單面板76傳遞熱量，加熱組件腔63的內部填充了適當的傳熱流體76。該傳熱流體可包括低密度液體，但最好是氣體介質。特別是，最好選用具有高熱傳導率的氣體、比如氫。加熱組件的極薄柔性內壁61(其後是內部填充流體的腔)與粘結輥62上單面材料75的襯板74的外表面緊密接觸。這種緊密的低壓接觸形成了向板材的良好熱傳導，以在不施加明顯壓力的情況下固化粘結劑。這就避免了傳統單面制板機中產生噪音及使板材損壞的問題，並使單面板可通過組件60所帶的加熱和固化區域而不需要靠摩擦力過度地拖拽。下遊的真空裝置驅動帶可協助拉拽板材，使之通過粘結輥62上的固化區域。加熱組件60的相對端可帶有適當的促動器78，用於使組件少量移動以容納瓦楞板，並使柔性內壁61與單面板實現可傳遞熱量的接觸或者脫離接觸。
現在參見圖5和圖6，它們表示了本發明的另一實施例，該實施例包括一個與圖4所示實施例相似的方式工作的加熱組件80。在該實施例中，柔性熱傳遞表面包括一系列平行的柔性帶81，所述柔性熱傳遞表面的形狀與粘結輥62承載的單面板相符。那些帶81沿粘結輥62的圓柱形外表面上的一部分延伸，所述粘結輥62承載著單面板75。那些帶81可以是厚度為.018英寸(.46mm)、寬度諸如3到4英寸(7.6到10.2mm)的不鏽鋼條。柔性帶81以平行間隔的方式在整個裝置的寬度上設置，且相鄰間距最好約為1/8英寸或3mm。
為了使柔性帶和單面板之間保持緊密的低壓接觸並實現固化用的熱傳導，帶81具有固定在其外表面上的一系列加熱管82，這些管82以平行設置的方式穿過帶81的外表面，其方向與粘結輥62上的單面板移動方向垂直。加熱管82相互連接，而以與前述實施例大致相似的方式形成適當加熱流體、比如蒸汽用的蛇形通道。但是，每一加熱管通過焊接直接安裝在柔性金屬帶81的外表面上以實現直接熱傳導。加熱管具有徑向內表面83，該內表面83的半徑加工成如下形式，即可以使柔性帶81緊密帖附在粘結輥62上的單面板75的圓柱表面上。特殊情況下，當帶位於與粘結輥61上的單面襯板74的圓柱狀外表面緊密接觸時，加熱管內表面83的成型半徑等於由帶81的外表面確定的半徑。
蒸汽或其它適當的加熱流體以與圖4所示實施例中的加熱組件60相同的方式供應給加熱組件80。這樣，可以通過與上遊端和下遊端加熱管82相連通的進口84供應蒸汽。在中間或下端加熱管中有一個冷凝出口85。
每個柔性帶81都帶有一對加載缸86，它們與帶的相對端相連。在這種方式下，橫向平行間隔設置的帶81可分別加以調整，以形成與加工的單面板75的寬度直接對應的熱傳導接觸表面。加載缸86僅需使柔性帶81的端部少量移動，而使帶與粘結輥上的板材脫離緊密接觸。一旦加熱帶81和板材之間的緊密接觸不存在了，帶將變得更熱並且膨脹，從而進一步使帶脫離熱傳導接觸。圖5和圖6所示實施例的單面制板機的其它元件與圖4所示實施例所述的元件相同，並用同樣的序號表示。如果需要，可採用其它加熱源代替本實施例的蒸汽系統。例如，柔性帶可帶有電加熱元件、熱空氣或輻射加熱系統，或者是公知的其它加熱方法。
在圖7所示實施例中，可以用與前述實施例中的粘結輥17和26相似的方式構造一個大直徑粘結輥90。這樣，粘結輥90在內部被加熱，以使帶槽外表面91上具有能便於粘結點成型的足夠溫度。但是，不同於前述實施例，粘結輥90直接作用於小直徑瓦楞輥92並構成瓦楞輥間隙93，中間板94在該間隙93中直接傳送。
代替將小瓦楞輥92夾持在兩個較大的帶槽輥(一個是粘結輥)中的形式，該小瓦楞輥92帶有支撐裝置，此支撐裝置產生輥隙之間的作用力並防止輥92偏移，輥92採用了本人的待審查專利申請「帶有小型中間瓦楞輥的改進單面制板機」中所述的裝置。另外，圖7所示裝置完全取消了已有技術中的普通壓力輥，在已有技術的單面制板機中，兩個直徑相對大的瓦楞輥與壓力輥對齊，使這三個輥的軸線大致共面。象前述實施例那樣，取消了壓力輥可使粘結輥90上有更大的圓周部分來維持剛塗膠的單面板進行固化。另外，圖7所示實施例還完全取消了大的上部瓦楞輥。
退出瓦楞間隙93的瓦楞中間板95保持在粘結輥的帶槽表面91上，而通過塗膠輥96，該處的外露溝槽頂端以與前述實施例相同的方式被立即塗敷上粘結劑線。在塗膠輥96的下遊，位於襯板傳送輥98上的襯板97與塗膠後的中間板95接觸，襯板97繞過所述襯板傳送輥98並大致沿切向與塗膠的溝槽頂端接觸。象前述實施例描述的那樣，襯板輥98最好與粘結輥90的帶槽外表面隔開一定距離，該距離應應足以防止產生任何明顯的輥隙壓力。
剛塗膠的單面板100保持與加熱粘結輥90接觸，還有一個卷繞臂裝置101可以對單面板卷繞在粘結輥的圓周部分上的選定長度或弧度進行調整。卷繞臂裝置100包括一對徑向延伸的卷繞臂102，它們可轉動地安裝在粘結輥90的旋轉軸上但可以獨立旋轉。在卷繞臂102的徑向外端之間安裝有一個惰輪103，它跨過粘結輥90的整個長度並用於保持單面板100與粘結輥的帶槽外表面接觸。卷繞臂裝置和定位裝置104用於使惰輪103繞粘結輥90的外表面移動，以選擇性地調節粘結輥上單面板的圓周卷繞量。如前所述，使用小直徑瓦楞輥92，以及將塗膠輥96和襯板傳送輥98置於靠近小直徑輥的位置以形成更為緊湊的布置，使得單面板可以卷繞在粘結輥上達270°。從卷繞臂上的惰輪103處，單面板被傳送到下遊的板材驅動裝置105處，從該處板材將繼續被傳送到下遊的處理裝置或貯存器中，比如普通的橋式貯存區域。
當單面板繞粘結輥90傳送時，塗膠溝槽頂端的壓力由襯板拉伸而形成的徑向向內的力直接產生。因此，板材的拉力和在塗膠的溝槽頂端上產生的徑向壓力可能會明顯地變化。例如，板材驅動裝置105可在稍高於粘結輥90上的板材速度的速度下運轉。但最好是，通過使用適當可調整的制動裝置106來阻止襯板傳送輥98而實現板材拉力的改變。這樣，卷繞在粘結輥上的襯板拉伸裝置替代了單面制板機中的傳統壓力輥。另外，加熱粘結輥的大部分圓周都可以使用，從而保證在單面板移出粘結輥之前能形成適當的粘結點。
權利要求
1.一種用於從襯板和瓦楞中間板製成單面瓦楞板的裝置，其特徵在於包括一個承載瓦楞中間板的旋轉帶槽粘結輥；用於向所述瓦楞中間板的外露溝槽頂端施加粘結劑的裝置；用於將襯板與粘結輥上的中間板結合到一起的裝置，以在襯板和所述外露的溝槽頂端之間形成沒有固化的粘結劑塗膠線；用於加熱所述粘結輥的裝置，以將板材承載輥表面加熱到選定的粘結溫度；和用於在襯板與中間板的結合點的下遊可調整地將塗膠的單面板卷繞在粘結輥表面的一段圓周部分上的裝置，該段圓周部分足夠長使得在所述粘結劑塗膠線中完全形成粘結點。
2.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於包括一個小直徑帶槽瓦楞輥，其直徑不大於粘結輥直徑的約三分之一，並位於與所述粘結輥相嚙合而形成瓦楞間隙的位置上；所述粘結劑施加裝置和所述結合裝置相互鄰近並位於所述瓦楞間隙的下遊，這樣，在瓦楞間隙和結合裝置之間的粘結輥的表面所對應的弧度小於約90°。
3.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述可調整的卷繞裝置包括安裝在粘結輥的軸上可旋轉的卷繞臂；由卷繞臂攜帶且鄰近粘結輥上的塗膠單面板而其軸線與粘結輥軸線平行的惰輪；和用於旋轉所述粘結輥軸上的所述卷繞臂以在粘結輥表面上將塗膠的單面板卷繞選定長度的裝置。
4.如權利要求3所述的裝置，其特徵在於，所述卷繞臂可在約270°的弧度內運轉。
5.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述結合裝置包括一個其上承載襯板的可轉動的襯板輥，它與粘結輥形成一個所述襯板和塗膠的中間板用的間隙。
6.一種在單面瓦楞板中基本上完全形成粘結劑的粘結點的方法，所述單面瓦楞板包括與瓦楞中間板的塗膠溝槽頂端粘結的襯板，其特徵在於，該方法包括以下步驟(1)提供加熱的帶槽旋轉粘結輥；(2)將中間板輸送到瓦楞間隙中，該間隙是粘結輥和小直徑帶槽瓦楞輥旋轉嚙合而形成的，帶槽瓦楞輥的直徑不大於粘結輥直徑的約三分之一；(3)當瓦楞中間板退出瓦楞間隙時向瓦楞中間板的外露溝槽頂端施加粘結劑；(4)將襯板結合到粘結輥上的瓦楞中間板的塗膠溝槽頂端上；(5)在結合線的下遊，可選擇調整地沿粘結輥的圓周部分將單面板卷繞在粘結輥上以形成粘結點。
7.一種用於從襯板和瓦楞中間板製成單面瓦楞板的裝置，其特徵在於包括一個承載瓦楞中間板的旋轉帶槽粘結輥；用於向所述瓦楞中間板的外露溝槽頂端施加粘結劑的裝置；用於將襯板與粘結輥上的中間板結合到一起的裝置，以在襯板和所述外露的溝槽頂端之間形成沒有固化的粘結劑塗膠線；用於加熱所述粘結輥的裝置，以將板材承載輥表面加熱到選定的粘結溫度，並用於保持所述結合後的板與所述輥接觸，從而在所述粘結劑塗膠線中完全形成粘結點。
8.如權利要求7所述的裝置，其特徵在於，所述用於保持結合後的板與所述粘結輥接觸的裝置包括在襯板與中間板結合點的下遊將塗膠的單面板卷繞到粘結輥表面的一段圓周部分上的裝置，該段圓周部分足夠長使得與輥表面有約0.5秒的足夠接觸時間。
9.如權利要求7所述的裝置，其特徵在於，包括用於從粘結輥的內部向溝槽供應真空的裝置，以協助從卷繞在所述粘結輥上的新塗膠的單面板中排出水分。
10.一種成型單面瓦楞紙板的裝置，其特徵在於包括一個粘結輥，它的表面上包括一系列溝槽；一個輥加熱系統，用於將粘結輥表面加熱到一個選定的粘結溫度；一個中間板送進器，用於將瓦楞中間板送進到在所述粘結輥上的選定中間板進給位置並與所述粘結輥接觸；一個塗膠器，它在所述中間板進給位置下遊的粘結輥旋轉位置處向中間板的溝槽頂端施加粘結劑；一個襯板送進器，用於將襯板送進而在選定的板材接觸位置與所述粘結輥上的瓦楞中間板接觸，所述襯板處於選定的襯板溫度下；用於將所述板材在粘結輥上的選定板材退出位置處與所述粘結輥分離的裝置；其中，在所述板材接觸位置和所述板材退出位置之間的旋轉距離可形成足夠的停留時間，以在所述中間板和襯板之間形成粘結點。
全文摘要
一種由可粘結的襯板和中間板生產單面瓦楞板的方法和裝置,不採用襯板與中間板粘結所需的壓力輥間隙。加熱粘結輥承載著單面板,該板從輥上移開之前繞過的輥的圓周部分足以使塗膠線中形成粘結點。粘結輥可由內部加熱或在下部粘結輥的一部分上圍繞蒸汽室,引入的蒸汽與單面板接觸,同時,單面板與粘結輥的外圓周面接觸。一個可調整的卷繞臂使剛塗膠的單面板與粘結輥接觸,襯板中的張力是通過調整施加給塗膠線的徑向力而加以控制的。
文檔編號B31F1/28GK1182010SQ9712020
公開日1998年5月20日 申請日期1997年11月3日 優先權日1996年11月1日
發明者卡爾·R·馬希克 申請人:馬奎普公司